フォトニック集積回路向け マルチチャンネルソース測定システム

Nicslab Pty Ltd

光学集積回路向けマルチチャンネル・ソース測定機器。XPOW は複数の電圧/電流の印加と電圧/電流の測定が可能です。高い汎用性でシンプルな電子回路から複雑なフォトニック集積回路まで、低消費電力の用途にて最適です。また、 XPOWのアップグレード版で、より高速なXDAC はユニポーラ、バイポーラ、ディファレンシャルなど、柔軟なチャンネル出力が可能です。

インターネットのデータトラフィックは劇的な増大を遂げており、価値ある情報を抽出するため、大量に生成される分析可能なデータは、ギガビットシステムからペタビットシステムへと急速に移行しています。この大量データ活用は、スマートホーム、データセンター、モノのインターネット、スーパーコンピュータ、AI、量子コンピューティングなど、生活のあらゆる側面の進化に貢献します。。
 
Nicslabは、産業、通信、研究機関、エネルギー、データセンターのプロバイダーなど、幅広い組織や企業からのインターネットインフラを開発するソリューションプロバイダーの大規模なコミュニティと協力しています。このソリューションは、ハードウェアサブシステム、オートメーションソフトウェア、データインタラクションを、使いやすく、コンパクトで、生産性が高く、コスト効率の高い方法で、ユーザーやデバイスに提供することで、統合ソリューションを生み出します。
 
電力使用量や電気信号の測定、工場のコントローラーからインターネットへの接続など、誰もが使いやすく、管理しやすく、正確であることを求めています。Nicslab の製品と技術は、堅牢なエレクトロニクスとフォトニクスのソリューションを開発するインターネットのエコシステムに、基本的ビルディングブロックを提供することで、現実のものとするのに役立っています。

XPOW シリーズ

モデル チャンネル チャネルあたり出力
XPOW-8AX-CV 8 0 – 36 V, 最大 300 mA / ch – 電圧制御のみ
XPOW-40AX-CV 40 0 – 36 V, 最大 300 mA / ch – 電圧制御のみ
XPOW-120AX-CV 120 0 – 36 V, 最大 300 mA / ch – 電圧制御のみ
XPOW-8AX-CCvCV-U 8 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル
XPOW-40AX-CCvCV-U 40 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル
XPOW-120AX-CCvCV​-U 120 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル

 

XDAC シリーズ

モデル チャンネル チャネルあたり出力
XDAC-8U-R4G8 8 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル
XDAC-40U-R4G8 40 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル
XDAC-120U-R4G8 120 0 – 36 V, 0 – 300 mA 出力 / チャンネル
XDAC-40CCvCV-DIFF 40 ±18 V, ±120 mA 差動出力 / チャンネル
XDAC-8MUB​-R4G8 8 ±18 V, ±500 mA 出力 / チャンネル
XDAC-40MUB-R4G8 40 ±18 V, ±500 mA 出力 / チャンネル
XDAC-120MUB-R4G8 120 ±18 V, ±500 mA 出力 / チャンネル
XDAC-8MUB-R4G8​-SMA 8 ±18 V, ±500 mA 出力 / チャンネル

 

マルチコネクタ

モデル チャンネル チャネルあたり出力
M1 マルチコネクター 40 2xFFC (20, 24, 50 pin), 16xSMA, 2×40 pin 2.54 mm
M2 マルチコネクター 120 3xFFC 50 pin, 2×40 pin 2.54 mm
M3 マルチコネクター 40 2×40 banana 4mm, 2×40 pin 2.54 mm
M4 マルチコネクター 40 2xFFC (24 pin, 50 pin, D-Sub 25), 2×40 pin 2.54 mm
M5 マルチコネクター 120 10x D-Sub 25, 6×40 pin 2.54 mm
M6 マルチコネクター 120 3xFFC 50 pin, 6×40 pin 2.54 mm
  • 量子コンピュータのフォトニクス
  • マッハツェンダー干渉計の光方向と位相を操作するヒーターを制御し、量子もつれ/量子ビットを形成します。

     

  • AIディープラーニングエンジン
  • マッハツェンダー干渉計や位相シフターなどの線形光学状態をディープラーニング/ディープニューラルネットワーク用にプログラムします。

     

  • 高速 ネットワークドライバ
  • データセンター用のシリコンフォトニクス・トランシーバーの大規模ネットワークを切り替えます。

     

  • 研究用計測器
  • 大容量で自動化機能を備えた多チャンネル電圧・電流コントローラを提供します。

XPOW XDAC-U XDAC-MUB XDAC-DIFF
ユニポーラ出力 ユニポーラ出力 バイポーラ出力 差分出力
8-bit AVR
RISCベース
マイクロコントローラ
クアッドコア 
Cortex 64-bit ARM v8
クアッドコア 
Cortex 64-bit ARM v8
クアッドコア
Cortex 64-bit ARM v8
周波数 16 MHz 周波数 1.5 GHz 周波数 1.5 GHz 周波数 1.5 GHz
16-bit 分解能 16-bit 分解能 16-bit 分解能 16-bit 分解能
Output:
0 – 36 V,
0 – 300 mA
(Basic)
 
+ 0 – 5 V,
0 – 10 V,
0 – 20 V,
0 – 200 mA,
0 – 100 mA,
0 – 50 mA
(Premium)
Output:
0 – 36 V,
0 – 300 mA
(Basic)
 
+ 0 – 5 V,
0 – 10 V,
0 – 20 V,
0 – 200 mA,
0 – 100 mA,
0 – 50 mA
(Premium)
Output:
±18 V,
±500 mA
(Basic)
 
+ ±2.5 V,
±5 V,
±10
(Premium)
Output:
±18 V,
±120 mA
(Basic)
 
+±2.5 V,
±5 V,
±10 V
(Premium)
USB ポート ギガビットイーサネット
& USB ポート
ギガネトイーサネット
& USB ポート
ギガビットイーサネット
& USB ポート
Shared Ground Shared Ground Shared Ground Un-Shared Ground

※すべての製品、製品仕様、およびデータは、信頼性、機能、または設計を改善するために、予告なしに変更される場合があります。

よくあるご質問

 
現在は、電圧リップルが大きい実験用電源を使用していますが、これらの電源は大型でノイズが多いのが難点です。XpowのDC入力に使用する場合、どのようなものがお勧めでしょうか?

回答

市販の電源は、スイッチング電源のため、ノイズが大きいものが多いです。
DC電源にはリニア電源を使用することをお勧めします。
下記リンク先に簡単な説明があります。
https://blogs.keysight.com/blogs/tech/bench.entry.html/2018/09/28/linear_vs_switching-V8iS.html
Linear Regulated vs. Switch Mode Power Supply
ftp://ftp.ni.com/evaluation/pxi/Power_Supply_Fundmentals.pdf

 
本機は電圧ではなく、電流を流すことができますか?

回答

はい、できます。

 
電流と電圧の両方を測定できるのですか?

回答

はい、できます。Nicslab社では、リアルタイムに出力を測定する電圧・電流モニター回路を用意しています。

 
マルチコネクタの場合、パッチパネルではグランド/出力の任意の接続ができないようなので、適切なピンにケーブルを配線する必要があるのではないでしょうか?

回答

Nicslab社では、任意の接続を可能にするリコンフィギュラブルコネクタ/PCBを用意しています(マニュアルをご確認ください)。標準コネクターはFFC、2.54mmピンアウトです。お客様のご要望に応じて、作成/カスタマイズが可能です。

 
Lionix社のTriplexプラットフォームのマイクロヒーターを駆動できるマルチチャンネルユニットの購入を検討しています。これらのヒーターは、2piの位相シフトを行うために、25または30Vの電圧と約500mWの電力を必要とするようです。これらのヒーターを例えば32個同時に制御できるようなボードを提供することはできますか?

回答

はい、ご要望にお応えして、各チャンネルに最大28V、500mWの新システム仕様をご用意しました。これにより、32個のヒーターを同時に制御することができます。

 
マルチコネクタの配置はどうなっていますか?

回答

リボンケーブルやFFCコネクタを使用することができ、マルチコネクタにも様々な種類があります。特にXpow-40AXのデータシートに記載されているマルチコネクタのマニュアルをご参照ください。

 
120チャンネル用のカスタムパッチを作成することはできますか?

回答

はい、120チャンネル用のカスタムパッチを作成することができます。

 
120の各チャンネルに電流値を表示したバージョンはありますか?

回答

Xpow-120AX-CCまたは120AX-CCvCVには、電流と電圧の読み取り機能が内蔵されています。また、Xpow-120AX-CVは、電流を読み取るようにアップグレードすることも可能です。製品ページの比較表をご参照ください。

 
様々なチップに使用したいので、決まった回路図はありません。パッチパネルのようなものは作れるのでしょうか?もしできなければ、独自の別のPCBを作ることになります。この際、どのような種類のコネクターやケーブルが必要なるのでしょうか。

回答

はい、ご要望に応じてパッチパネルを作成することができます。Nicslab社標準のXpow-40AXには、パッチパネルに接続するためのマルチコネクター(リボンケーブル+コネクター)が搭載されています。データシートを参照してください。

 
すべてのヒーターを共通のアースに接続して、120チャンネルすべてを120個の独立したヒーターの制御に使用することはできますか?

回答

はい、できます。

 
センサー・アクチュエーターのレイテンシー、サンプリング速度は?1-10MHzで動作する閉ループ制御アルゴリズム(PIDなど)を実装できますか?できない場合、そのようなアルゴリズムを実行できる最速の速度はどれくらいでしょうか?

回答

クロック周波数は16MHzで動作しています。速度は、アルゴリズムスキームをどこに置くか(ファームウェアに直接置くか、ワークステーションに置くか)によって異なります。

 
CCvCV(8チャンネルまたは40チャンネル)では、定電流駆動時に電圧を読み取ることができるかどうか確認できますか?

回答

はい、このタイプのXpowでは、一定の電流を流しながら電圧を読み取ることができます。

 
各チャンネルの電圧や電流を読み取ることができるのでしょうか?

回答

はい、電流・電圧の制御と読み出しはシリアル通信で行います。標準的なGUIでは、電流・電圧制御のコマンドを送信し、電流・電圧センサーを介して各チャンネルの出力電流・電圧を読み取るのが基本です。

 
USB接続は、シリアルポートのように動作しますか?

回答

はい、シリアルポートのように動作します。コントローラ・ホストからXpowシステムへの通信には、SPIを使用しています。

 
ウェブサイトに掲載されている製品のスペックや機能について、詳しい情報を送ってもらえませんか?

回答

データシート一覧をご覧ください。詳細な仕様書をダウンロードして確認することができます。

 
Nicslab社の製品を当社のシャーシに組み込むことは可能ですか(PCBをNicslab社から入手し、当社の
内部電源から電源を供給することを意味します)?

回答

はい、可能です。ただし、コネクタの配置に関連して確認する必要があります。

 
OEMの割引はありますか?

回答

はい、詳細なご要望をお聞かせください。

 
電流(I)や電圧(V)を設定できるチャンネルはありますか?

回答

はい、できます。

 
チャンネルの設定に関わらず、IとVの両方を読み取ることは可能ですか?(つまり、100mAに設定されているチャンネルでVを読み取ると、理論上の設定値を返した場合の真の電流を読み取ることができる…ということです。IとVの読み取りには、どのような分解能がありますか?

回答

はい、それは可能です。電流センス/シャントアンプを内蔵しており、差動入力であるIN+とIN-の両方の電流と、VBUSに印加されている電圧を最高の精度で測定します。電流の分解能は10μAmp、電圧の分解能は1mVとなっています。

 
レーザーを駆動するための大電流チャンネル(150+mA/channelなど)はありますか?

回答

はい、あります。現在、Xpow-XAXの最大出力電流は300mA/chが標準となっています。また、14ピンのバタフライパッケージのレーザーに特化したタイプもあります。これはLDAX-XCCというタイプで、1、2、6チャンネルで最大1500mA/chです。

 
表を見ると、I-dynamic/V-dynamicという言葉と、それに合わせてCC/CVという略語が使われていますね。これは “Control Current “と “Control Voltage “の略ではないかと思います。この2つの記述がある製品は、電流出力と電圧出力のどちらか一方を制御することはできても、両方を制御することはできないということですか?

回答

はい、その通りです。CCやCVは、定電流や定電圧とも呼ばれています。

 
では、対象となる製品を購入する場合、どちらか一方に限定されるのでしょうか?

回答

はい、その通りです。しかし、フルオプションを選択することができます(アップグレードリストをご参照ください)。フルオプションでは、システムの機能が無制限になります。

 
私が質問しているのは、私たちのアプリケーションの範囲では、CCとCVを実行できるようにする必要があるからです。具体的には、電流を設定し、その間に電圧を測定し、設定されている実際の電流値を測定できるようにする必要があります。また、電圧を供給する場合も同様です。つまり、以下のようにまとめることができます。(さらに、(a)の状態から(b)の状態に動的に切り替えられる必要があります。例えば、(a)の状態でDUTのI-Vカーブを取った後、(b)の状態に切り替えて同じI-Vカーブをもう一度取るといった具合です。

回答

そうですね、他のお客様のフォトニック集積回路のテストの自動化にもこのような製品を提供しています。Pythonなどの自動化スクリプトで状態を設定することができます。

 
Nicslab社では、3、8、40から120チャンネルまでの製品を、ボックス型とOEM型で提供していますね。私たちのアプリケーションでは、ワーストケースで最大179チャンネルを設定・測定できる必要があります。この数を増やすために、複数の40ch、120chの機器を組み合わせて使用することは可能ですか?

回答

はい、可能です。Nicslab社の技術では、デバイスをデイジーチェーン接続して、実質的に無制限のチャンネル数を提供することも可能です。

 
さらに気になるのは、電圧と電流の最大値です。10ボルトか30ボルトであればOKです。できれば28がいいのですが、10でもいいかもしれません。電流については、300mAという値を見たことがありますが、これはOKです。つまり、例えばXpow-40AX-CV/CCは、1チャンネルあたり最大10V、300mAの電流を供給することができます。Xpow-120AX-Box-CVは、1チャンネルあたり最大28V、100mAを供給できます。そうなんですか?

回答

現在、120AX-CVを3倍の40AXにアップグレードしています。そのため、それぞれのDCインが独立したDCソースを持っているので、より多くの電力を供給することができます。

 
今のところ、私が注目している最も素晴らしいものは、Xpow-120AX-CVです。唯一の不満点は、V-dynamicであるため、電圧しかコントロールできないことです(この点について私が正しいとすればですが…)。もし、このXpow-120AX-CVにV/I-dynamicの記述があれば最高です。それは可能でしょうか?

回答

はい、それは可能です。現在発売中の120AX-CCvCVのデータシートをご参照ください。

 
もう一つの質問は、異なるチャンネル間のグランドを介したクロストークについてですが、これについては何か考えられていますか?

回答

クロストークを解決する方法としては、各チャンネルに電流モードを使用するか、電圧ネットワーク制御によるフィードバックを使用しますが、追加のフィードバック入力またはセンサーが必要になります。窒化ケイ素フォトニックチップ上の最大40チャンネルのヒーターを制御した経験から、クロストークは、実際に影響を受けるヒーターへの電圧入力を再調整することで補正することができます。クロストークは、フォトニック集積回路のアイソレーション、ヒーターの間隔、熱伝導材にも依存します。

 
必要に応じて負電圧も得られるのですか?

回答

Xpowの種類によりますが、現在は静電容量式のXpow-LNAXにマイナス電圧がついています。もう1つのタイプはXpow-XAX-CV-Bipです。Xpow-XAX-CV-Bipは、正負の電圧を出力するタイプで、ユニポーラではなくバイポーラ出力です。

 
DC出力にはどのようなコネクタを使用していますか?

回答

現在、8chのDC出力コネクタは、2.54mmピンヘッダと固定端子台2ポジション3.5mmが標準です
(https://www.mouser.co.id/ProductDetail/Phoenix-Contact/1985807?qs=%2Fha2pyFaduiW9jC3Ap4jRsa%252BXy6woAMAAzNeEo%252BTJoE=)

40chの場合は、以下の通りです。
1. D-sub 25ピン+FFC+2.54mmピンヘッダ(M2)
2. バナナ型マルチコネクタ + 2.54 mm ピンヘッダ (M3)

 
カスタムメイドは可能ですか、それとも40chを仕様として選ぶべきですか?

回答

お客様のご要望に応じて、マルチコネクタのカスタマイズが可能です。

 
現在使用している電源は、ON/OFF時のサージに弱い。これに関連する情報はありますか?

回答

このような現象は、振動やスイッチングなどの誘導性・容量性負荷のソフト化による部品の経年劣化など、さまざまな要因で発生します。

 
40chから256chまで拡張することは可能ですか?

回答

拡張はデイジーチェーンにてなる可能性があります。

 
各チャンネルの出力を高くすることはできますか?

回答

はい、可能です。Xpowをお客様のご要望の出力に合わせて構成することは可能ですが、追加のリードタイムが必要となります。

 
Xpowを制御するためのプログラムをPCに依頼したいのですが、最低でも「電源のON/OFF」「出力電圧(電流)の設定」「出力電流(電圧)の監視」はできますか?

回答

はい、現在、この設定を行うプログラム(シーケンスプログラム)を用意しています。ソフトウェアアップグレードオプションをご参照ください。

 
ステップサイズを大きくしたいのですが、ステップサイズを大きくするために、5V max Voltの設定タイプを提供してもらえますか?
 

回答

はい、増幅率を下げるか削除するか、あるいはDACのビット分解能を上げることができます。

 
Xpowには、出力が電流のときに電圧を見るための、各チャンネルの電圧読み取り/センサーもありますか?

回答

はい、Xpow-CCvCVは、各チャンネルで電圧と電流の両方を読み取ることができます。

 
各チャンネルにノートスペースが欲しいです。追加することは可能でしょうか?

回答

はい、ソフトウェア・アップグレードをご参照ください。メモスペースのオプションを作成しました。

 
1チャンネルあたり10mA/40Vの出力が可能ですか?

回答

はい、できます。ただし、そのためにはDAC/アンプ部分をアップグレードする必要があります。また、DC60Vの電源も必要になります。各チャンネル40Vは、14ビットの分解能で使用されます。

 
Xpow-40AX-CCは負の電流を出力できますか?

回答

はい、ご要望に応じてカスタマイズ可能です。

 
デバイスマニュアルでは、各カーネルに300mAの出力電流が記載されています。コメント欄には、最大出力電流800mAとあります。これは、全チャンネルの合計電流でしょうか?つまり、私の理解が正しければ、各チャンネルの出力電流は300mAになる可能性がありますが、すべてのカーネルの出力電流の合計は800mAを超えることはできないということですね?

回答

いいえ、800mAはすべてのチャンネルの合計電流ではありません。800mAは、各チャンネルの出力レギュレーターの最大能力と、電流出力のデジタル読み取り値です。各チャンネルは300mAを出力できます。8チャンネル合計で2400mAの出力が可能です(8チャンネル)。より高い電流仕様が必要な場合は、Xpowのカスタマイズも可能です。詳細についてはお問い合わせください。

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